Forurensningskontrollteknologier for natriumcyanid i gullindustrien

Introduksjon

Ocuco gullindustrien lenge har stolt på natriumcyanid i utvinningsprosessen på grunn av dens effektivitet i å løse opp gull fra malmer, selv malmer av lav kvalitet. Siden den første anvendelsen i 1887 for gull- og sølvutvinning, har cyanideringsmetoden blitt vanlig i den globale gullgruvesektoren. Den grunnleggende kjemiske reaksjonen som er involvert er 4Au + 8NaCN + O₂ + 2H₂O → 4Na(Au(CN)₂) + 4NaOH, hvor gullet i malmen reagerer med cyanid ioner i nærvær av oksygen for å danne løselige gullcyanidkomplekser. Bruken av Natriumcyanid medfører betydelige forurensningsrisikoer, noe som gjør utviklingen og implementeringen av forurensningskontroll teknologier avgjørende.

Miljø- og sikkerhetshensyn knyttet til natriumcyanid

Toksisitet og miljøforurensning

Cyanid er et svært giftig stoff. Flytende avfall av natriumcyanid kan forårsake alvorlig forurensning av miljøet. Selv i små mengder kan det være dødelig for vannlevende organismer og utgjøre en trussel mot menneskers helse hvis det forurenser vannkilder. I gullutvinningsprosessen kan feil avhending av cyanidholdig avfall føre til forurensning av jord, overflatevann og grunnvann. For eksempel har lekkasje av cyanidrike avgangsmasser i noen gullgruveområder ført til fiskedød i nærliggende elver og nedgang i vannkvaliteten, noe som påvirker levebrødet til lokalsamfunn som er avhengige av vannet.

Sikkerhetsrisikoer ved håndtering

Transport, lagring og bruk av Natriumcyanid krever strenge sikkerhetstiltak. Det er et spesielt kjemikalie som krever importlisens og sluttbrukersertifikat før import. Under lagring bør det ikke plasseres sammen med syrer, nitritter, nitrater og andre stoffer, da eksponering for et surt miljø kan forårsake utslipp av giftig hydrogencyanidgass, noe som reduserer produktkvaliteten og brukseffekten. Det må oppbevares på et ventilert og tørt sted, helst i et spesiallager eller et dobbeltlåst spesialskap. Regelmessig kontroll, vedlikehold og kontroll av temperatur og fuktighet på lagringsstedet er nødvendig, sammen med passende ventilasjons- eller avfuktingstiltak. Lagringsområdet bør også være utstyrt med tilhørende gassmasker, masker, personlig verneutstyr og brannslokkingsutstyr. Ulykker under håndtering, for eksempel søl eller lekkasjer, kan ha katastrofale konsekvenser for arbeidere og miljøet rundt.

Forurensningskontrollteknologier

Kildereduksjon

1. Prosessoptimalisering

• Noen gullgruver tar i bruk nye utvinningsprosesser for å redusere bruken av natriumcyanid. For eksempel utforskes utvikling og anvendelse av ikke-cyanidbaserte utvaskingsmidler. Selv om cyanideringsmetoden er dominerende, viser alternative teknologier som bruk av tiosulfatbaserte utvaskingsmidler potensial. Disse ikke-cyanidbaserte midlene kan utvinne gull under visse forhold uten den høye toksisitetsrisikoen som er forbundet med cyanid.

• En annen tilnærming er å forbedre malmoppretting. Ved å bruke mer effektive slipe- og separasjonsteknikker kan gullet i malmen konsentreres mer før utvaskingstrinnet. Dette reduserer mengden malm som må behandles med cyanid, og dermed reduseres det totale cyanidforbruket.

2. Utstyrsoppgraderinger

• Oppgradering av utstyr kan også bidra til reduksjon av kilder. For eksempel er moderne gullutvinningsutstyr designet for å være mer lukket, noe som minimerer potensialet for cyanidlekkasje. Høyteknologiske utvaskingstanker med avanserte tetningsmekanismer kan forhindre utslipp av cyanidholdige gasser og væsker under utvinningsprosessen.

Prosesskontroll

1. Overvåking og justering av cyanidforbruk

• Sanntidsovervåkingssystemer installeres i mange gullgruveoperasjoner for å kontrollere mengden cyanid som brukes. Disse systemene kan analysere malmens sammensetning og justere cyaniddoseringen deretter. Hvis for eksempel gullinnholdet i malmen er lavere, kan systemet redusere mengden tilsatt cyanid, samtidig som effektiv utvinning sikres.

• I tillegg muliggjør kontinuerlig overvåking av cyanidkonsentrasjonen i utvaskingsløsningen rask justering. Hvis cyanidkonsentrasjonen er for høy, sløser det ikke bare med ressurser, men øker også forurensningsrisikoen. Ved å opprettholde den optimale cyanidkonsentrasjonen kan ekstraksjonseffektiviteten maksimeres samtidig som miljøpåvirkningen minimeres.

2. Behandling av mellomavfall

• Teknologier for behandling av mellomavfall som genereres under gullutvinningsprosessen er også en del av prosesskontrollen. For eksempel, når det gjelder avfallsløsninger som inneholder cyanid og andre urenheter, kan metoder som ionebytte brukes til å fjerne og gjenvinne verdifulle metaller samtidig som cyanidinnholdet reduseres. Dette bidrar ikke bare til ressursutvinning, men reduserer også avfallets giftighet før videre behandling eller avhending.

Avløpsrensing

1. Kjemisk oksidasjon

• Kjemisk oksidasjon er en vanlig metode for behandling av cyanidholdig avløpsvann. Hydrogenperoksidbehandling er mye brukt. Når hydrogenperoksid reagerer med natriumcyanidavløpsvann, genereres natriumbikarbonat og ammoniakkgass. Denne oksidasjons- og nedbrytningsprosessen er effektiv og relativt økonomisk. Andre oksidasjonsmidler som ozon kan også brukes. Ozon har en sterk oksidasjonsevne og kan raskt bryte ned cyanidforbindelser i avløpsvann, og omdanne dem til mindre skadelige stoffer.

2. Biologisk behandling

• Biologiske behandlingsmetoder dukker også opp som et levedyktig alternativ. Enkelte bakterier og mikroorganismer kan metabolisere cyanidforbindelser. I et godt designet biologisk behandlingssystem kan disse mikroorganismene dyrkes i en reaktor hvor cyanidholdig avløpsvann føres gjennom. Mikroorganismene bryter ned cyanidet til karbondioksid, ammoniakk og andre ufarlige stoffer. Denne metoden er mer miljøvennlig ettersom den ikke introduserer ytterligere kjemiske forurensninger, men den krever nøye kontroll av miljøforhold som temperatur, pH og næringstilgjengelighet for å sikre riktig vekst og aktivitet hos mikroorganismene.

Håndtering av solid avfall

1. Sikker avhending av cyanidholdig avgangsmasse

• For cyanidholdig avgangsmasse er riktig avhending avgjørende. Én tilnærming er å bruke sikre deponier som er utformet for å forhindre lekkasje av cyanid til miljøet. Disse deponiene er kledd med flere lag med ugjennomtrengelige materialer, som leire og syntetiske membraner, for å stoppe migreringen av cyanidholdige forurensninger.

• Et annet alternativ er behandling av avgangsmasser for å redusere cyanidinnholdet før deponering. Teknikker som kjemisk stabilisering kan brukes til å binde cyanidet i avgangsmassene, noe som gjør det mindre sannsynlig at de lekker ut i miljøet.

2. Ressursutvinning fra avgangsmasser

• I tillegg til sikker avhending, gjøres det forsøk på å utvinne verdifulle ressurser fra cyanidholdig avgangsmasse. Ved å bruke avanserte separasjonsteknikker kan gull og andre metaller som fortsatt kan være tilstede i avgangsmassen, utvinnes. Dette reduserer ikke bare miljøpåvirkningen av avgangsmassen, men gir også en ekstra økonomisk fordel. For eksempel bruker noen gruver flotasjon og magnetiske separasjonsmetoder for å utvinne gull og andre mineraler fra avgangsmassen, noe som minimerer avfall og maksimerer ressursutnyttelsen.

Casestudier

Zijin Minings søknad

Zijin Mining har med hell anvendt cyanideringsmetoden med natriumcyanid i Zijinshan gullgruve. Ved å spraye en cyanidløsning (natriumcyanidløsning) på den knuste lavverdige gullmalmen har de oppnådd rimelig gullutvinning. De legger imidlertid også stor vekt på forurensningskontroll. De har installert avanserte avløpsrensesystemer som bruker en kombinasjon av kjemisk oksidasjon og biologiske behandlingsmetoder for å sikre at cyanidholdig avløpsvann oppfyller de strenge miljøstandardene før utslipp. Når det gjelder håndtering av fast avfall, har de etablert sikre lagringsanlegg for avgangsmasser med riktig foring og overvåkingssystemer for å forhindre cyanidlekkasje.

Gullgruven i den vestlige tørre regionen

I en gullgruve i den vestlige, tørre regionen var utvasking av cyanidavganger fra en historisk haug et stort miljøproblem. Avgangen, som hadde stått ubehandlet i lang tid, utgjorde en risiko for å forurense omkringliggende jord og grunnvann. For å løse dette problemet ble det tatt i bruk en in-situ forseglings- og blokkeringsmetode. Avgangen ble dekket med flere lag med ugjennomtrengelige materialer, inkludert leire og geomembraner. Dette blokkerte effektivt diffusjon og siving av forurensende stoffer gjennom nedbør. Etter at prosjektet ble implementert, viste overvåkingsresultatene at konsentrasjonen av cyanid og andre forurensende stoffer i det omkringliggende miljøet gikk betydelig ned, noe som oppnådde de forventede ingeniørmålene.

Fremtidige trender

1. Utvikling av cyanidfrie utvinningsteknologier

• Gullindustrien forventes å se mer forskning og utviklingsinnsats fokusert på cyanidfrie utvinningsteknologier. Etter hvert som miljøforskriftene blir strengere og offentlig bevissthet om miljøvern øker, vil etterspørselen etter giftfrie utvinningsmetoder øke. Dette kan føre til kommersialisering av nye cyanidfrie utvaskingsmidler og -prosesser i nær fremtid.

2. Integrering av avanserte overvåkings- og kontrollsystemer

• Avanserte overvåkings- og kontrollsystemer vil spille en stadig viktigere rolle i gullindustrien. Bruk av tingenes internett (IoT)-teknologi kan for eksempel muliggjøre sanntidsovervåking av cyanidbruk, avløpsvannskvalitet og tilstanden til avgangsdeponier. Disse dataene kan analyseres i sanntid, noe som gir mulighet for umiddelbare justeringer av utvinningsprosessen for å minimere forurensning og sikre sikkerhet.

3. Sirkulærøkonomiske tilnærminger

• Det vil bli lagt større vekt på sirkulærøkonomiske tilnærminger i gullindustrien. Dette inkluderer ikke bare utvinning av gull og andre verdifulle metaller fra avgangsmasser, men også resirkulering og gjenbruk av vann og andre ressurser i utvinningsprosessen. Ved å redusere avfall og maksimere ressursutnyttelsen kan gullindustrien bli mer bærekraftig og miljøvennlig.

Avslutningsvis er forurensningskontrollteknologier for natriumcyanid i gullindustrien avgjørende for å redusere miljø- og sikkerhetsrisikoene forbundet med gullutvinning. Gjennom en kombinasjon av kildereduksjon, prosesskontroll, avløpsrensing og håndtering av fast avfall, kan gullindustrien fortsette å operere samtidig som den minimerer miljøpåvirkningen. Med utviklingen av ny teknologi og adopsjon av mer bærekraftig praksis kan gullindustriens fremtid bli mer miljøvennlig og bærekraftig.